Contexte
Micro-supercondensateurs à base de films de carbone nanoporeux intégrés sur silicium

Le développement croissant d’applications nomades et multifonctionnelles telles que les smartphones, tablettes tactiles ou encore les réseaux de capteurs sans fil amène à consommer toujours plus d’énergie. De ce fait, la fabrication de dispositifs de stockage miniaturisés pour la récupération ou la restitution d’énergie démontrant des aptitudes en puissance demeure un véritable challenge .

Les condensateurs à double couche électrochimique (EDLC), communément appelés « supercondensateurs », stockent la charge via l’adsorption réversible des ions de l’électrolyte à la surface de carbones à haute surface spécifique. Ce mécanisme de stockage purement électrostatique permet d’atteindre des densités d’énergies moyennes (~ 8 Wh · kg^–1) mais des densités de puissance élevées (> 10 kW · kg^–1).

Les supercondensateurs sont composés d’électrodes (positive et négative), contenant un film de carbone activé enduit sur une feuille d’aluminium ; ces électrodes sont empilées et isolées électriquement par une feuille de séparateur (feuille de cellulose, par exemple) imbibée d’électrolyte. Cependant, la formation d’un film homogène à partir de poudre de matière active nécessite l’utilisation d’un liant polymère en milieu liquide. Cette méthode de fabrication par voie humide est difficilement transposable aux procédés utilisés dans l’industrie de la microélectronique, et ne permet pas de répondre aux limitations de volume qui régissent l’élaboration des microdispositifs. Une large variété de matériaux tels que les nanotubes de carbone ...